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视觉系统内存在着许多相互独立的信息传递通道。每一种信息通道都会将感知的某类外界信息(例如颜色信息)分解，分别传输给大脑，在大脑的综合作用下，完成认知。本文主要研究的是视觉空间频率通道，分解合成客观事物的空间频率信息，证明了视觉频率多通道假说的合理性，解释视觉认知的过程。文本的主要工作和创新点涉及以下几个方面:首先，本文从视觉现象入手，分析其空间频率特性，设计实验实现视觉现象，证明视觉频率通道的存在。视觉现象是认知结果的体现，所以用实验模拟视觉现象的过程也是视觉认知的过程。这与以往注重频道分解的研究不同，重点是在分解后频率的合成上—视觉较高级别的认知过程，这是本文的特色工作之一。其次，根据视觉认知分辨率的特性，提出多分辨率分析的方法，模拟视觉通道，获得不同分辨率下的空间频率信息，研究视觉认知。另外，将研究视觉频率多通道理论的多分辨率分析模型应用于实际。从物体识别(例如人脸识别)和边缘提取等实际应用中，体现这一认知理论的合理性以及优越性。对于视觉心理学的一些视错觉，研究其空间频率特性，运用分解合成的方法给出合理的解释。总之，视觉认知是一个很复杂的问题，视觉空间频率多通道理论符合视觉认知的过程，实践意义上可以解释很多视觉现象，在描述较高级别的视觉认知过程具有优势。